Dic 11, 2008 - opinioni    5 Comments

L’IDROGENO DI CHEOPE 3° PARTE – THE HYDROGEN OF CHEOPS PART 3

Armati delle conoscenze scientifiche oggi acquisite, proviamo a vedere come funzionava l’impianto biotecnologico  della piramide di Cheope.

L’elettrolisi  è un processo che trasforma energia elettrica in energia chimica, inverso a quello della pila. Con la pila infatti si sfrutta una reazione chimica per produrre energia elettrica, con l’elettrolisi invece si usa l’energia elettrica per far decorrere una reazione chimica che non avverrebbe spontaneamente.

Il suo nome deriva dal greco e significa “rompere con l’elettricità”, dato che nella maggior parte dei casi sottoporre ad elettrolisi una sostanza significa scomporla nei suoi elementi costitutivi.

Per applicazione di una corrente elettrica continua, subiscono elettrolisi tutte quelle sostanze che, in soluzione o fuse, si scompongono in ioni, ossia gli acidi, le basi ed i sali, nonché l’acqua stessa.

 

Equipped with the acquired scientific knowledge of to-day, let us try to see how the biotechnological installation in the pyramid of Cheops functioned.

Electrolysis is a process which transforms electrical energy into chemical energy, the contrary of the process in a battery. In the battery’s case a chemical reaction is used to create electrical energy, in contrast to electrolysis which uses electrical energy to initiate a chemical reaction which would not have occurred spontaneously.

Its name derives from the Greek and means ‘to break by electricity’, given that in the majority of cases to subject a substance to electrolysis signifies its breaking up into its component parts.

When substances, that is to say acids, alkalis, salts and indeed water, are subjected to electrolysis by the application of a continuous electrical current, they are broken up into ions.

elettrolisi1.jpg

 

L’elettrolisi dell’acqua produce ossigeno e idrogeno gassosi che a loro volta possono essere utilizzati nella cella a combustibile per produrre energia elettrica.

Una cella a combustibile (dal nome inglese fuel cell) è un dispositivo elettochimico che permette di ottenere elettricità direttamente da certe sostanze, tipicamente da idrogeno ed ossigeni, senza che avvenga alcun processo di combustione termica.

Fu scoperta per caso nel 1839 da William Grove, un curioso avvocato del Galles con l’hobby della chimica. Durante un esperimento di elettrolisi, procedimento attraverso il quale si può separare idrogeno e ossigeno dall’acqua, si accorse che, nel momento in cui le batterie che alimentavano le celle elettrolitiche venivano escluse, il processo riprendeva al contrario; cioè l’idrogeno e l’ossigeno si riunivano generando elettricità.

La comunità scientifica pur interessata inizialmente preferì optare per la dinamo, scoperta poco tempo dopo da Werner Siemens, come generatore di energia elettrica.

Passarono 120 anni prima che la NASA adottasse le “fuell cells” per il progetto Apollo e ire dagli anni ’60  le pile a combustibile sono state utilizzate per tutte le missioni spaziali sia Apollo, sia Shuttle.

 

The electrolysis of water produces oxygen and hydrogen gas which in their turn can be utilized in the fuel cell to produce electrical energy.

A fuel cell is an electrochemical device which makes it possible to obtain electricity

directly from certain substances, typically hydrogen and oxygen, without any thermal combustion process taking place.

William Grove, a Welsh barrister with chemisty as a hobby, discovered this phenomenon by chance in 1839. During an electrolysis experiment in which it was possible to separate hydrogen and oxygen from water, he noted that the moment in which the batteries feeding the electrolytic cells were cut off, the process re-started in the opposite direction, that is to say, the hydrogen and oxygen reunited producing electricity.

Werner Siemens discovered the dynamo shortly afterwards and the scientific community, although it had initially shown interest in Grove’s work, opted instead for the dynamo as a generator of electrical energy.

120 years were to pass before NASA adopted fuel cells for the Apollo project. From the 1960ies onwards they have been used in all Apollo and Shuttle missions.


cella_a_comb.jpg

L’interesse per un possibile sviluppo di un’economia a idrogeno ha accelerato lo sviluppo di metodi meno costosi per la sua produzione su vasta scala.

Oltre l’elettrolisi, l’idrogeno può essere estratto dall’acqua  per termolisi utilizzando calore che comunemente viene attuata dagli idrocarburi e dai combustibili fossili attraverso processi chimici.

La produzione su vasta scala dell’idrogeno avviene solitamente mediante lo steam reforming del gas naturale (metano). Ad alte temperature (700–1100 °C), il vapore (H2O) reagisce con il metano (CH4) per produrre syngas (miscela di gas, essenzialmente monossido di carbonio CO e idrogeno H2 ) con un’efficienza approssimativa dell’80%.

CH4 + H2O → CO + 3H2 – 191,7 kJ/mol

Il calore richiesto per attivare la reazione è generalmente fornito bruciando parte del metano.

Anche alcuni processi biochimici permettono la produzione di idrogeno attraverso l’azione enzimatica con notevole risparmio energetico, ma ancora in fase di sperimentazioni per aumentarne l’efficienza:

WATER GAS SHIFT

Alcuni batteri fotoeterotrofi, appartenenti alla famiglia delle rodospirillacee e in particolare il Rubrivivax gelatinosus , possono crescere al buio, usando CO come sola fonte di carbonio, per generare ATP, idrogeno e CO mediante una reazione di via “water gas shift”.

BIOFOTOLISI DELL’ACQUA

La generazione di idrogeno ad opera di batteri fermentativi era già nota a partire dal 1930, i primi studi scientifici per la sua produzione sono iniziati nel 1942 con l’impiego di microalghe e nel 1949 con fatteri fotosintetici.
Oggi sappiamo che alcune alghe e batteri, in particolare microalghe e cyanobatteri sono in grado di produrre idrogeno sotto specifiche condizioni. I pigmenti delle alghe assorbono l’energia solare e gli enzimi nella cellula agiscono da catalizzatori per scindere l’acqua nei suoi componenti di idrogeno e ossigeno.

PHOTOFERMENTATION

Alcuni batteri fotosintetici, i “purple-non sulfur” , (Rhodobacter spheroides) sono considerati produttori molto efficaci di idrogeno. L’apparato fotosintetico di questo tipo di batteri, in condizioni anaerobiche, è in grado di
Utilizzare acidi organici (lattico, butirrico) o alcoli come donatori di elettroni, per la produzione di H2.

BATTERI NON FOTOTROPICI

La produzione di idrogeno con fermentazione al buio avviene mediante l’ausili di batteri non fototropici, anaerobi o facoltativi capaci di trasformare i carboidrati e le proteine del substrato in gas di idrogeno:
Enteroccoccus durans;
Enterobacter cloacae vive nelle acque, suoli, piante, liquami, feci umane e animali.
Enterobacter aerogenes viva nello stesso ambiente.
Bacillus licheniformis
Clostridium butyricum vive sedimenti marini, formaggi, rumine di vitelli, feci, veleno di serpenti.
Clostridium tyrobutyricum vive nel suolo, formaggio, feci bovine e umane.
Clostridium pasteurianum
Lactobacillus casei vive nel latte, formaggio, letame, foraggio in silos, intestino umano.

Se è vera la massima “la verità sta sempre nel mezzo”, la combinazione tra i principi dell’elettrolisi e l’azione enzimatica dei microrganismi ha prodotto la geniale cella a combustibile microbica (MFC) di un gruppo di ricercatori della Penn State guidata dal dottor Bruce Logan.

 

Interest in the possible introduction of a hydrogen economy has accelerated the development of cheaper methods of producing hydrogen on a vast scale.

Besides electrolysis, hydrogen can also be extracted from water by thermolysis. The heat required is generally produced chemically from hydrocarbons and fossil fuels.

Large-scale production of hydrogen uses steam refining of natural gas (methane).

At high temperatures (700 – 1,100°C), the vapour (H20) reacts with the methane (CH4) to produce syngas (a mixture of gas, essentially carbon monoxide CO and hydrogen H2) with approximately 80% efficiency.

CH4 + H2O -> CO + 3H2 – 191,7 kJ/mol

The heat necessary to activate the reaction is generally produced by burning part of the methane.

Some biochemical processes can produce hydrogen, using enzymatic action, with significant energy savings. But efforts to improve the efficiency of these processes are still in an experimental stage:

WATER GAS SHIFT

Certain photoheterotrophic bacteria, belonging to the family rodospirillacae, and in particular rubrivivax gelatinosus, can grow in the dark. They use CO as their sole source of carbon, in order to generate ATP, hydrogen and CO via a ‘water gas shift’ reaction.

BIOPHOTOLYSIS OF WATER

The production of hydrogen by fermentative bacteria was already noted by 1930.

The first scientific studies on its production were started in 1942 using micro-algae

and, in 1949, using synthetic bacteria.

Today we know that some algae and bacteria, in particular micro-algae and cyanobacteria, are able to produce hydrogen under certain conditions. The algae pigments absorb solar energy and the cell enzymes act as catalysts for the splitting of water

into its components hydrogen and oxygen.

PHOTOFERMENTATION

Some photosynthetic bacteria, the ‘purple non-sulphur’ (Rhodobacter spheroides) are considered to be very effective producers of hydrogen. The photosynthetic equipment of this type of bacteria, under anaerobic conditions, is capable of using organic acids (lactic and butyric) or alcohols as donors of electrons for the production of H2.

NON-PHOTOTROPHIC BACTERIA

The production of hydrogen by fermentation in the dark happens with the help of non-phototrophic, anaerobic or facultative bacteria capable of transforming the carbohydrates and proteins of the substrate into hydrogen gas:

Enterococus durans;

Enterobacter cloacae lives in water, soil, plants, sewage, human and animal feces.

Enterobacter aerogenes lives in the same environment.

Bacillus licheniformis.

Clostridium butyricum lives in marine sediments, cheeses, the cud of cows, feces, snake venom.

Clostridium tyrobutyricum lives in soil, cheese, bovine and human feces.

Clostridium pasteurianum

Lactobaccilus casei lives in milk, cheese, dung, forage in silos, human intestine.

If the maxim ‘the truth is always in the middle’ is true, the combination of the principles of electrolysis and enzymatic action of microorganisms has produced the

genial microbic fuel cell (MFC) developed by a Penn State group of researchers led by Dr. Bruce Logan.

biohydrogen_h.jpg

L’amido della biomassa viene trasformato, attraverso una fermentazione anaerobica, in acido acetico, necessario al metabolismo dei batteri all’interno della cella.

I batteri  inseriti nella camera dell’ anodo, priva di ossigeno, utilizzano l’acido acetico come fonte energetica per il loro metabolismo catalizzando la sua ossidazione.

CH3COOH + 2H2O → 2CO2 + 8H+ + e-

Aggiungendo una piccola quantità di tensione (0,25 V) a quella prodotta dai batteri e non usando l’ossigeno al catodo abbiamo  una cella elettrolitica per produrre idrogeno.

Ma tutto questo cosa c’entra con la piramide di cheope????

La parola stessa piramide deriva dal greco e la si può tradurre come fuoco (pyr) nel mezzo. cioè l’energia concentrata al centro rappresentato dalla cosiddetta camera sepolcrale del re (5,20 x 10,40 m, alta 5,85 m), in granito di Assuan con un sarcofago vuoto e privo di coperchio. Il soffitto della stanza è formato da nove blocchi di granito dal peso di circa 400 t ed è protetto da un dispositivo costituito di cinque compartimenti disposti uno sopra l’altro (camere di scarico) e separati ognuno da blocchi piatti di granito, l’ultimo dei quali coperto da blocchi di calcare disposti “a contrasto” allo scopo di ripartire le forze di pressione della massa. L’aerazione della camera è assicurata da due prese d’aria, i condotti nord e sud.

 

Biomass starch is transformed, via anaerobic fermentation, into acetic acid, necessary for the metabolism of the bacteria within the cell.

The bacteria in the anode chamber, deprived of oxygen, makes use of the acetic acid as an energy source for their metabolism, catalyzing its oxidation.

CH3COOH + 2H2O à 2CO2 + 8H+ + e-

Adding a small amount of voltage (0,25V) to that produced by the bacteria and not using oxygen at the cathode, we have an electrolytic cell to produce hydrogen.

But what has all this got to do with the pyramid of Cheops ????

The word pyramid itself derives from Greek and could be freely translated as fire (pyr) in the middle. That is to say, the energy concentrated at the centre is represented by the so called sepulchral Chamber of the King (5,20 x 10,40 m and

5,85 m high), made of Assuan granite, with an empty, lidless, sarcophagus. The roof of the chamber is made up of 9 blocks of granite weighing 400 tons and protected by a system of five compartments one above the other (discharge rooms) and separated one from the other by flat blocks of granite. The last of these is roofed by limestone blocks which are leant against one another in order to dissipate the pressure forces of the mass. The airing of the chamber is ensured by two air intakes, the north and south vents.


biodigestore microbiologico4.jpeg

Questo schema rappresenta molto semplicemente la cella elettrolitica microbiologica del faraone Cheope. Il funzionamento è uguale alla cella elettrolitica microbiologica della Penn State con la differenza del metano al posto dell’acido acetico e l’impiego di archeobatteri per la produzione di enzimi.

La formula della reazione catalizzata dagli enzimi microbiologici è la seguente:

CH4 + 2H20 → CO2 + 8H+ + 8e-

Il metano viene ossidato utilizzando l’ossigeno contenuto nell’acqua, gli elettrodi, anodo e catodo allontanano i metaboliti: la CO2  esce nel condotto dell’anodo dove migrano gli elettroni e  l’ H2  passa attraverso il catodo, condotto nord. La differenza di potenziale tra i due elettrodi vene garantita sfruttando la polarità terrestre (orientamento dei condotti nord-sud) e dalla cuspide piramidale monolitica d’oro (pyramidion ) che collega l’anodo al catodo.

Sappiamo che l’ossidazione del metano sviluppa energia sotto forma di calore che aumenta la temperatura dell’acqua compromettendo la sopravvivenza degli archeobatteri, ma la struttura (zed) formata da lastre di granito e camere d’aria sopra la camera del re permetteva il raffreddamento della soluzione con la dispersione del calore nella massa della piramide.

 

The diagram is a much simplified representation of the microbiological electrolytic cell of Pharaoh Cheops. Its operation is the same as the Penn State electrolytic microbiological cell, with the difference that methane replaces acetic acid and archeobacteria are used for the production of enzymes.

The formula for the catalytic reaction of the microbiological enzymes is as follows:

CH4 + 2H2O à CO2 +8H+ + 8e-

The methane becomes oxidized using the oxygen contained in the water, the anode and cathode electrodes remove the metabolites: the CO2 goes out via the anode vent to which the electrons migrate and the H2 passes through the cathode’s northern vent. The difference in potential between the two electrodes is ensured by the earth’s polarity (the north-south orientation of the ducts) and the monolithic golden apex (pyramidion) which joins anode to cathode.

We know that the oxydation of methane develops energy in the form of heat which raises the water temperature, jeopardizing the survival of the archeobacteria but the structure (zed) formed by the granite slabs and the air chambers above the King’s Chamber allowed for the cooling down of the solution, with the dispersion of the heat into the mass of the pyramid.

khepri1.jpg

 

I sacerdoti egizi annualmente celebravano la cerimonia all’interno della  piramide e il sarcofago della camera del re veniva riempito con le palline di sterco e interrate con il limo del Nilo. La camera del re veniva completamente allagata di acqua e iniettata di biogas prodotto dalla fermentazione anaerobica delle canne palustri del Nilo.

Lo scarabeo sacro veniva adorato con il nome di Khepri che permetteva la fuoriuscita di Ra (Dio Sole) dalla Duat (oltretomba) rinnovando la rinascita di Nut (dea del cielo).

 

The Egyptian priests annually celebrated the ceremony within the pyramid and the sarcophagus of the King’s Chamber was filled with the dung-balls and covered with the silt of the Nile. The King’s Chamber was completely flooded with water and injected with biogas produced by the anaerobic fermentation of the marsh reeds of the Nile.

The sacred scarab was worshipped with the name Khepri who made possible the emergence of Ra (God of the Son) from Duat (beyond the tomb), renewing the re-birth of Nut (Godess of the heavens).

nut-geb.JPG

La figura distesa indossa un vestito con motivi che rappresentano il pennacchio della canna del Nilo, utilizzata per produrre la biomassa necessaria alla produzione di biogas. La figura centrale, con il cerchio solare sulla testa, poggia su una vasca affiancata dallo zed, le braccia aperte simulano i condotti di aerazione della piramide e penetrano due ankh (simbolo di energia), le mani ne sorreggono altri due orientati verso i poli. Il tutto racchiuso all’interno di una figura femminile molto leggera e ricoperta  di stelle, rappresentazione dell’idrogeno prodotto dal processo. Le due imbarcazioni laterali indicano il percorso  seguito dal fiume al mare aperto che per il Nilo corrisponde al Sud e Nord.

Ritornando al quotidiano, quale utilità possiamo ottenere coniugando le conoscenze odierne con l’esperienza del passato?

Ecco uno schema semplificato della tecnologia che potrà rivoluzionare il nostro approvvigionamento energetico e di conseguenza il modo di vivere e lavorare.

The figure lying down wears a garment decorated with designs which represent the heads of the Nile reeds which were used to produce the biomass necessary for the production of biogas. The central figure, with the solar disc on her head, rests on a basin next to the zed. The open arms symbolize the airing ducts of the pyramid and pass through two ankh (symbol of energy). The hands hold up two further ankh, oriented towards the poles. All this is enclosed by a female figure, very light and covered with stars, representing the hydrogen produced by the process. On either side a boat indicates the river’s course to the sea. In the case of the Nile that means south to north.

Returning to everyday life, what can usefully be gained from linking present knowledge with the experience of the past?

Here is a simplified diagram of the technology which could revolutionize our energy provision and thus our way of life and work.

MICROBIAL ELECTROLYSIS CELL4.jpeg

Si tratta di una cella a combustione e elettrolitica  microbiologica. In poche parole il suo funzionamento può avvenire secondo lo schema A come cella a combustione per produrre elettricità, oppure schema B come cella elettrolitica per la produzione di idrogeno.

La signora Maria, installato l’impianto nella sua abitazione, potrà produrre energia elettrica per le sue esigenze domestiche e immettere in rete quella prodotta in eccesso nelle ore di minor consumo, semplicemente utilizzando la sua fornitura di gas metano e aggiungendo all’impianto il prodotto a base di enzimi prodotto dalla ditta Pincoenzim.

Non solo potrà anche fare il pieno della sua utilitaria ad idrogeno agendo sull’apposita manopola che converte l’impianto a cella elettrolitica utilizzando un po’ dell’energia della rete elettrica.

La nostra signora Maria diventerà cliente e fornitore del gestore di energia elettrica che assicurerà il fabbisogno energetico alle attività produttive della zona. Per esempio il nostro amico benzinaio potrà farsi il carburante da solo con un semplice allaccio alla rete elettrica e alla condotta di metano.

Ma tutto questo metano dove lo andiamo a prendere????

Semplice, dal nostro amico agricoltore che finalmente potrà reinserire nella rotazione colturale dei propri terreni, il prato poliennale. La biomassa non destinata a consumo alimentare verrà trasformata dal biodigestore in metano e prodotti fertilizzanti da distribuire sul terreno ripristinando la fertilità naturale del suolo.

Ma non è finita qui, potrà anche accedere ai famosi “crediti di CO2” creandosi la propria tredicesima da spendere a Natale.

Il prato polifita permetterà il recupero della sostanza organica persa negli ultimi 50 anni, stimata intorno al 1,5% in media che corrisponde a 280 quintali per ettaro. Questo enorme quantitativo di biomassa ha liberato nell’atmosfera 506.000 metri cubi di metano e 253.000 metri cubi di CO2  per ettaro.

Allora i 7.980.000 ettari italiani di seminativi in 50 anni di moderna agricoltura hanno contribuito alla produzione di gas serra per 4.039.875.000.000 metri cubi di metano e 2.019.937.500.000 di CO2.

“Chi controlla il presente controlla il passato e chi controlla il passato controlla il futuro”.George Orwell

 

It describes a fuel and electrolytic microbiological cell. Put simply, it can function according to diagram A as a fuel cell producing electricity or, according to diagram B, as an electrolytic cell producing hydrogen.

Thus, once the equipment is installed in her house, Signora Maria can produce electricity for her own domestic needs and pass on the unused excess to the net during the hours of low consumption. This is simply done by using her methane gas equipment, adding to it the enzyme-based product made by the firm Pincoenzim. Not only that, she can charge up her hydrogen runabout by attaching the appropriate connection which converts the electrolytic cell equipment using a little energy from the electricity net.

Our Signora Maria becomes both client to and supplier of the electrical energy provider whose job it is to ensure the flow of energy to the productive enterprises in the area. For example, our friendly filling station owner could make his fuel himself with a simple link to the electricity net and the methane supply.

But all this methane – where do we go to get it ????

Simple – from our friendly farmer who can finally reinstate proper land, the pluriannual field, into his crop rotation. Biomass not destined for consumption as food will be transformed by the bio-digester into methane and fertilizer products to be spread on the land, restoring the natural fertility of the soil.

But that is not all. It would even be possible to gain access to the famous ‘Carbon dioxide credits’, generating a bonus to be spent over Christmas.

The poliphytic field makes possible the recuperation of organic substances lost over the past 50 years. These are estimated at c.1,5% on average, corresponding to 2,8 tons per hectare. This enormous quantity of biomass has liberated into the atmosphere 506000 cubic meters of methane and 253000 cubic meters of CO2 per hectare.

So, 7 980 000 Italian hectares of cultivable land have, over the past 50 years of modern agriculture, have produced the following amounts of greenhouse gases: 4.039.875.000.000 cubic meters of methane and 2.019.937.500.000 cubic meters of CO2.

“ Who controls the present controls the past and who controls the past controls the future”, George Orwell.

Taduzione a cura di Andrew Stevenson

 

 

L’IDROGENO DI CHEOPE 3° PARTE – THE HYDROGEN OF CHEOPS PART 3ultima modifica: 2008-12-11T08:23:00+01:00da pallinof
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5 Commenti

  • Confermo la genialità della tua teoria, e confermo il mio grandissimo interesse. Credo mi farò vivo per approfondire se ti va.

  • Ciao Pietro e grazie per i commenti. Sono a tua completa disposizione. La mia teoria necessita della tua competenza per ulteriori approfondimenti.
    A presto.

  • di quali approfondimenti? volentieri!

  • ehi solo un matto poteva scrive na cosa del genere -.-

  • ciao molto interessante tutto ciò e anche molto plausibile il fatto che una popolazione abbia potuto costruire un complesso industriale megalitico. Ma la domanda che sorge spontanea per ovviare a qualsiasi ipotetica scetticità è: se questa è scienza (allora è possibile riprodurre tutto ciò in una scala più piccola a cominciare dalla produzione del metano fino alla produzione di energia elettrica), perchè (io posso fornirvi il luogo) non provate a riprodurre tale ciclo? in modo da avere una dimostrazione scientifica e non solo una teoria?
    Già arrivare a dimostrare la produzione del metano o addirittura dell’idrogeno e del suo utilizzo… sarebbe lo sconvolgimento delle teorie degli ufo, dei sepolcri e cosi via…
    Non sono un esperto dei siti delle piramidi, ma so che se si è usato una vasca per la fermentazione o per lo stoccaggio, qualche traccia sarà possibile trovarla sulle pareti o negli ambienti… a tal riguardo ci sono prove?(ad esempio leggendo si sa che la base della sfinge sia stata erosa dall’acqua, ma è possibile trovare tracce del fertilizzante risultante dall’intero processo)…
    Grazie cmq è bello pensare che a volte le cose siano più per esigenze pratiche e non per esigenze di masturbazione mentale!

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